Elektrostatik und Elektrisches Gleichfeld

Die Elektrostatik, die auch elektrisches Gleichfeld genannt wird, ist das Teilgebiet der Physik, das sich mit ruhenden elektrischen Ladungen, Ladungsverteilungen und den elektrischen Feldern geladener Körper befasst. Schon im Altertum war bekannt, dass bestimmte Materialien nach dem Reiben kleine leichte Teilchen, z. B. Papierschnipsel, anziehen (Reibungselektrizität). Das griechische Wort „Elektron“ für Bernstein, bei dem dieses Phänomen gut zu sehen ist, ist der Namensgeber für viele Bereiche der Naturwissenschaften.

elektrische Gleichfelder
Blitz durch elektrostatisches Feld

Die Phänomene der Elektrostatik

 rühren von den Kräften her, die elektrische Ladungen aufeinander ausüben. Auch wenn die im obigen Beispiel, geriebener Bernstein und Papierschnipsel, beschriebenen Kräfte klein erscheinen, ist die elektrische Kraft z. B. im Vergleich zur Gravitationskraft außerordentlich stark. Das statische elektrische Feld ist ein Spezialfall der Elektrodynamik für unbewegte elektrische Ladungen und statische (sich nicht mit der Zeit ändernde) elektrische Felder. Die Elektrostatik findet ihr Analogon in der Magnetostatik, die sich mit stationären (zeitlich konstanten) Magnetfeldern befasst.


Eine eindrucksvolle Folge elektrischer Aufladungen durch Reibungselektrizität sind Gewitterblitze. Luft ist normalerweise ein Isolator, bei zu großen Aufladungen kommt es zu einem Durchschlag. In Blitzen kommt es zu einem schlagartigen Ladungsausgleich zwischen unterschiedlich geladenen Bereichen in der Gewitterzelle oder – seltener – zwischen einem Bereich in der Gewitterzelle und dem Erdboden. Kleine Funken, die von einem Knistern begleitet werden, können auch beim An- und Ausziehen von Kleidungsstücken oder beim Kämmen entstehen.
Der Mensch besitzt kein spezifisches Sinnesorgan für elektrische Ladung. Er kann sie lediglich indirekt wahrnehmen, wenn durch Ladungsausgleich ein elektrischer Strom durch den Körper fließt. Die Wahrnehmung eines leichten elektrischen Schlages beim oben schon erwähnten Ausziehen von Kleidungsstücken entspricht der Erfahrung, wenn man über einen Teppichboden geht und anschließend eine Türklinke berührt.
Geladene Gegenstände können sich auch durch Kräfte bemerkbar machen. Wenn Verpackungsmaterial, zum Beispiel kleine Polystyrolteilchen, scheinbar von selbst Bewegungen ausführt, steckt physikalisch betrachtet die Abstoßung bzw. Anziehung von gleich- bzw. ungleichnamig aufgeladenen Teilchen dahinter.
Die physikalische Eigenschaft des elektrostatischen Feldes ist:
Die Feldlinien haben einen Anfang und ein Ende. Sie gehen von dem Bereich der positiven Ladung zum Bereich der negativen Ladung.
Wenn man nur eine der Polaritäten isoliert betrachtet, stellt sich das Feld als sternförmig um die Quelle dar.
Biologische Eigenschaft des elektrischen Gleichfelds ist:
Die elektrischen Gleichfelder dringen nicht in den Körper ein. Sie werden vom Körper nur „verzerrt“. Es baut sich an der Haut bzw. Kleidung eine Spannung auf, die aber nicht in den Körper eindringt. Das heißt, das elektrostatische Feld hat keine biologisch wirksamen Auswirkungen auf einen menschlichen Organismus. Es kann zwar etwas unangenehm sein, wenn sich die Ladung schnell ausgleicht, man sozusagen eine „gewischt“ bekommt, das ist aber ungefährlich und wirkt sich nicht direkt weiters aus! Bedenken Sie: wir leben permanent innerhalb eines elektrostatischen Gleichfeldes. Die Erde bzw. Erdoberfläche ist negativ geladen. Die Atmosphäre (insbesondere die Ionosphäre) ist positiv geladen. Das elektrische Feld der Erde beträgt bei Schönwetter zwischen 100 und 500 Volt pro Meter. Bei einem Gewitter zwischen 3.000 und 20.000 Volt pro Meter. Diese Spannungsdifferenz zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre wirkt sich dann in dem Phänomen des Blitzes aus, das wir alle kennen. Solange wir nicht direkt von einem Blitz getroffen werden, sind elektrostatische Felder ein natürliches Phänomen, das wir überall antreffen, und das nicht im Körper wirkt und über das wir uns keine Sorgen bezüglich einer gesundheitlichen Beeinträchtigung machen müssen.  Es ist fatal. Das elektrostatische Feld ist das einzige Feld, das wir in Form eines Spannungsüberschlages (an der Türklinke, beim Händeschütteln, etc.) spüren können, aber genau dieses Feld ist relativ unbedenklich. Allerdings sollte man einige indirekte Wirkungen in seine Überlegungen mit einbeziehen:

Wie entsteht diese Aufladung?
Es gibt Materialien, die die Tendenz haben, sich statisch aufzuladen, d.h.. Ladungsträger zu sammeln. Wenn man als Mensch mit diesen Materialien in Berührung kommt, dann lädt man sich selbst ebenfalls mit auf. 
Das können Teppichböden sein, oder Kleidungsstücke, Sitzmöbel, Decken, Vorhänge etc. Diese Materialien ziehen dann auch vermehrt Staub an und binden ein gewisses Maß an Luftsauerstoff. Dies hat zur Folge, dass das Raumklima nicht mehr optimal ist.
Gesundheitliche Belastungen:
Indirekte Belastung durch: Staubverfrachtung, Bildung von Großionen, Sauerstoffreduktion. Empfindliche Menschen oder Stauballergiker würden sich in solch einem Raum nicht wohl fühlen und ggf. Probleme bekommen. Das sind indirekte bzw. mittelbare Auswirkungen eines elektrostatischen Gleichfeldes. Deshalb sollte im Sinne einer Gesundheitsvorsorge immer darauf geachtet werden, dass keine elektrostatisch aufladbaren Materialien zur Anwendung kommen, sondern nur natürliche Materialien, bzw. Baustoffe in der Wohnung zum Einsatz kommen. Das sind z.B.: Kork, Fliesen, Parkett, Baumwolle.